Көлденең рамаға жүктемелерді жинау

Цехтың көлденең рамасына бірнеше жүктемелер әсер етеді. Олардың біреуі тұрақты, басқалары – уақытша (ұзақ, қысқа уақытты немесе ерекше). Берілген тапсырманың мәліметтеріне сәйкес көлденең рамаға әсер ететін барлық жүктемелерді атап өту қажет. Жүктемелер мағынасы көлденең рама үшін бөлек есептелінуі керек, оларды әсер ету ұзақтығына байланысты әр түрлі этаптарға қатысы жоқ (мысалы, төбежабынның өз салмағы және оның үстінде жатқан қар салмағы) көтергіш конструкцияларды бөлу қажет.

4.2.1. Төбежабынның өз массасының жүктемесі

Тұрақты жүктеме қабылданған конструктивті шешімге және төбежабын түріне байланысты қабылданады. Төбежабын жеңіл және ауыр, жылытылатын және жылытылмайтын болуы мүмкін. Ауыр төбежабындар төсем ретінде өлшемі 1,5х6, 3х6 немесе 1,5х12, 3х12м болатын темірбетон плиталарды қолдану арқылы орындалады.

Жеңіл төбежабындар болат немесе өтпелі (торкөзді) сырғауылда орналастырылады, немесе сырғауылсыз болат немесе болатты-алюминді панельдер қолдануымен. Жеңіл төбежабын төсемі ретінде болатты пішінделген иректі немесе жазық беттер немесе күштірек пішінделген иректі асбестцементті беттер қолданылады [1] 309-312б..

Өз белгілеулеріне сәйкес қоршау конструкциялар жүйесінде жылытылған төбежабындар мыналардан тұрады: сырғауылдар немесе итарқалы фермаларды тірелетін төсемнің көтергіш элементтерінен; жылуоқшаулағыш қабаттың астында орналасқан буоқшаулағыш; жылуоқшаулағыш қабат; жылытқыштың үстінен төселетін тегістеуші цементті-құмды ерітінді қабаты; гидрооқшаулағыш қабат; қорғаныш қабаты.

Курстық жобаны жасаған кезде төбежабындағы жылуоқшаулағыш қабаттың қалыңдығы жылытехникалық есептеусіз 4.1 кестесі бойынша сыртқы ауаның есептік қысқы температурасына байланысты қабылданады. Есептік қысқы температураның мағынасы 5 карта бойынша қабылданады.

4.1 кесте

Жылытқыш қабаттың қалыңдығы (мм)

Жылытқыштардың аталуы және тығыздығы	Сыртқы ауаның есептік қысқы температурасы (С^0)
	-10	-20	-30	-40
Керамзит Р=5кН/м^3				-
Керамзит Р=3кН/м^3
Перлит Р=2,5кН/м^3
Пенобетон Р=4,0кН/м^3
Минераловатты плиталар Р=2кН/м^3
минопорлар Р=0,7кН/м^3
пенопластирол Р=0,5кН/м^3

Жабын конструкцияларына, төсем түріне, құрылыс ауданына (қар жүктемесінің өлшемі және басқа факторлар) бағынышты 1м² төбежабынның меншікті салмағы 4.2 кестесіне қарап алынады.

кН/м² элементтердің меншікті салмағы.

4.2 кесте

Төбежабын элементтерінің атаулары	Қар төсемінің салмағы (кН/м^2)
	0,50	0,70	1,00	1,50	2,00	2,50
Құрама т/б қабырғалы плиталар 3х6 м	1,60	1,60	1,60	1,70	1,70	1,70
Сондай, өлшемі 3х12 м	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
Ферма адымы 6м бірыңғай болат сырғауылдар	0,6	0,08	0,1	0,12	0,12	0,16
Ферма адымы 12 м торкөзді болат сырғауылдар	0,11	0,14	0,16	0,19	0,22	0,25
Итарқалы фермалар L=24,0м	0,18	0,20	0,22	0,24	0,26	0,28
Сондай, аралығы L=30,0м	0,22	0,25	0,28	0,30	0,31	0,35
Сондай, аралығы L=36,0 м	0,26	0,30	0,34	0,38	0,42	0,45
Сондай, аралығы L=42.0 м	0,30	0,35	0,40	0,46	0,54	0,58
Болат панельдер 3х12 көтергіш элементтер	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45
Болаталюминді панельдер (3х12)	0,12	0,14	0,16	0,18	0,20	0,22
Ферма адымы 6м ғимарат шатырының байланыстары	0,06	0,06	0,06	0,08	0,08	0,08
12,0м	0,1	0,1	0,1	0,12	0,12	0,12
Малтатасты қорғаныс	0,3	0,3	0,3	0,4	0,4	0,4
h=10мм ұсатылған малтатасты битум мастикасынан қорғаныш қабаты	0,21	0,21	0,21	0,21	0,21	0,21
Гидрооқшаулағыш кілем: 3 қабатты	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12	0,12
4 қабатты	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16	0,16
Асфальтты стяжка h=20 мм р=18кН/м^3	0,36	0,36	0,36	0,36	0,36	0,36
Болат пішінделген төсем, мм t=1.0	0,15	0,16	0,18	0,19	0,20	0,21
T=0.8	0,12	0,12	0,14	0,15	0,16	0,17
T=0.6	0,09	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13
Асбестцементті ирек табақтар	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
АКЭ асбестцементті қаңқадағы плиталар өлшемі 1,5х3,0	0,56	0,58	0,60	0,62	0,64	0,66
Подстропильные фермы	0,05	0,07	0,09	0,12	0,14	0,16
Фонарлар (қаңқа салмағы)	0,08	0,08	0,09	0,1	0,11	0,12
Бортты қабырғаның салмағы және әйнектеу (жалюздер)	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0

Тұрақты жүктеменің көлденең рамаға түсетін жүктеменің есептелуі кестелік формада шығарылады [1] 12.5 (300б.) және 13.1 кестелер (320б.).

Төбежабынның әр қабатына (элементіне) түсетін жүктеменің сенімділік коэффициенті II кестесіне сәйкес қабылданады.

Төбежабынның меншікті салмағынан рама беларқасына түсетін жүктеме мына формула бойынша анықталады:

Мұнда В – көлденең раманың жазық есепті схемасына арналған есепті блок беларқаның жүктік ауданының ені [1] 284-285б..

- байланыс формасының меншікті салмағын қоса алғандағы 1м² төбежабынға түсетін тұрақты жүктеменің нормативті мәне, 4.1., 4.2 кестесі бойынша;

n_i – жүктеме бойынша сенімділік коэффициенті, металл конструкцияның меншікті массасына – n_i=1.05;

асбестцементті иректі беттер, төбежабынның темірбетон плиталары n₁=1.1; малтатасты қорғаныш, қорғаныш қабаттары, асфальтты стяжка, жылытқыштар - n₁=1.2.

Тұрақты жүктемеден алынған мәндер (4.1.формуласы бойынша) сонымен бірге арнайы бланктің сәйкес жолында ЭЕМ-де есептеу үшін қолданылады, қосымшаны қараңыз.

4.2.2. Қар жүктемесі

Қар төсемінің салмағы құрылыс ауданына және төбежабын пішінінің формасына байланысты анықталады [1] 321б. немесе [4] 17-22б..

Төбежабынның қар төсемінің салмағы (Р_О) 2 қосымша [1] 532б. мәліметтеріне сәйкес анықталады.

Қар жүктемесінің үйлестірілу есебін ескере отырып, беларқа ұзындығы бойыншаесептік жүктеме, қар жүктемесі мына формула арқылы табылады:

(4.2)

Мұнда Р_О – 1м² горизонталь жер бетіне түскен қар төсемінің салмағы, 4.3. кестесі бойынша қабылданады;

С – жердегі қар төсемі салмағының төбежабындағы қар жүктемесіне өткендегі коэффициент, 3 қосымшадан 5.3-5.6 [4].

n – / Р_О (стационарлы құрал-жабдықтың салмағын қоса алғандағы, егер ол бар болса, төбежабынның нормативті меншікті салмағы ) нормативтік мәніне тәуелді 4.4. кестесінен алынатын қар жүктемесіне арналған жүктемелердің сенімділік коэффициенті.

«С» коэффициентін 4.2. формуласы бойынша анықтағанда бір аралықты ғимараттың төбежабынының схемасын курстық жобада фонарларсыз қабылдауға болады. Көлденең рамаға әсер ететін жүктемелер құрамындағы қар жүктемесі қысқа мерзімді деп қарастырылады.

ІІІ – ІV аудандар үшін (норма Р_О=1,0-1,5кН/м²) қар жүктемесі оның мағынасы 0,70кН/м² дейін қысқартылған ұзақ әсер етуші болып есетелінеді. Осыны ескере отырып көрсетілген аудандарға қар жүктемесінің жүктелуінің 2 схемасын көрсету қажет, яғни Р_сн (8-сурет) ([1]321б.13.13-сурет).

8-сурет. Қар жүктемесін анықтауға.

4.2.3. Жел жүктемесі

Желдің жылдамдығы ағыны құрылыс ауданына, жер түріне, ғимарат биіктігіне және оның пішініне байланысты.Көлденең рамаға әсер ететін статикалық құрылымды жел жүктемесінің есептік мәні мына формуламен анықталады:

(4.3)

Мұндағы, q₀ – 10м биіктікке дейін тұрақты мағынасы бар және 4.3. кестесінен қабылданатын 1м² желге жылдамдық арыны.

k – жер биіктігі мен түріне тәуелді q₀-дің өзгерісін ескеретін коэффициент. 4.5. кестесінен қабылданады.

с – үймереттің пішінің (конфигурациясын) ескеретін аэродинамикалық коэффициент. Қарапайым ғимараттар үшін с=+0,8, жел жақтан активті қысым (ағын) үшін және с=-0,6 желсіз жақтан пассивті қысым (сору) үшін;

n – 1,2 тең жүктемелерге сенімділік коэффициент;

В – есепті блоктың ені (көлденең раманың адымы).

«К» коэффициентінің аралықтық мәні (10м мен 20м, 20м мен 40м және т.б. аралықта) 4.5. кестеден сызықтық интерполяция арқылы анықталады.

4.3. кесте

Қар төсемінің салмағы (р₀) және желдің жылдамдық ағыны (q₀)

Аудандар
р0	0,5	0,7	1,0	1,5	2,0	2,5	-
q0	0,27	0,35	0,45	0,55	0,70	0,85	1,0

4.4. кесте

Қар жүктемесіне арналған жүктемелердің сенімділік коэффициенті

qn^H /р0	1,0	0,8	0,6	0,4
n	1,4	1,5	1,55	1,6

4.5. кесте

«к» коэффициентінің мәні

Жер түрі	Жер бетінен бастап биіктік, м
А	1,0	1,25	1,55	1,75
Б	0,65	0,9	1,2	1,45

Ескерту:

1. А – ашық жерлер (степи, шөлдер, теңіз жағалауы, көлдер және т.с.с.).

2. Б – кедергілері бар жерлер (шет жерлердегі қалалар, орман массивтері және басқа жерлер).

3. егер тапсырмада жер түрі көрсетілмесе, онда студент өз қалауынша алады.

Көлденең раманың есебін оңайлату үшін биіктік бойынша біртекті үйлестірілмеген желдік жүктемені бірдей үйлестірілген (q_ЭКВ) және алдын ала дайындалғанға (W_c) ауыстырады.

Осыған орай ғимарат шатырының биіктік аралығындағы жүктемені (q_ш.н^р және q_ш.в^р -дан) W-ға ауыстырады және оны рамаға ферманың төменгі белдеуінің деңгейіне қояды. Н биіктігіндегі қалған жүктемені h=(H+hs) биіктік аралығында біртекті үйлестірілген q_ЭКЗ –ға ауыстырады.

Мәнін 9-суретте ([1]290б.12.8-сурет) көрсетілген формула бойынша анықтайды.

9-сурет. Рамаға желдік жүктеменің схемасы.

Эквивалентті жүктеме - Н биіктігіндегі желдік қысым тірегінен және һ биіктігіндегі эквивалентті жүктеме тірегінен колоннаның іргетас қыспағындағы нүктесіне (А нүктесі) қатысты иілуші моменттер теңдігі шартынан анықталады.

Осыған байланысты q_ЭКВ мәні мынаған тең:

(4.4.)

Мұнда, М_А^факт – иілетін момент, (4.5) формуласы бойынша анықталды:

(4.5.)

Есепте желдік жүктемеден көлденең раманы енгізудің екі схемасы ескерілуі қажет (10-суретті қараңыз) ([12]187б.6.7-кесте (8)).

10-сурет. Желдік жүктеме (оңнан солға қарай).

4.2.4. Крандық жүктеме

Бұл жүктеме кез келген жұмыс режиміндегі екі жақындатылған кран арқылы анықталады. Вертикальды крандық жүктеме кранасты арқалығына кран дөңгелектерінен Р_макс (кран арбасы жақындатылған жақта) және Р_мин (қарама-қарсы жақта) алдын ала дайындалған күштер түрінде беріледі (11-сурет) ([12]186б.6.7-кесте (3,4)).

а б

11-сурет. Крандық моменттер (а-арба сол жақтан; б-арба оң жақтан)

Р_макс көпір крандарына арналған ГОСТ-та (10) және 1 қосымшада көрсетіледі, ал Р_мин (4.6) формуласы бойынша анықталады:

Р_мин=(G_кр+G_т+Q)/n₀ - Р_макс (4.6)

Мұнда, n₀ – бір жағындағы кран көпірінің дөңгелегінің саны;

G_кр – кран массасы (арбасыз);

G_т – арба массасы.

Арба жақындатылған колоннаға вертикальды қысым Д_макс және қарама-қарсы колоннаға Д_мин колоннаға ыңғайсыз орналастырылған екі жақындатылған крандар арқылы анықталады (12-сурет) ([1]288б.12.6-сурет).

12-сурет. Көпірлік краннан рамаға түсетін жуктемені анықтауға.

Д_{макс(мин)} есептік мәні мына формула бойынша анықталады:

(4.7)

Мұнда, n_c – крандық жүктемелердің сәйкестік коэффициенті, крандар санына және жұмыс істеу режиміне байланысты қабылданады (1,4), вертикальды және горизонтальды жүктемелер тек қана бір краннан болғанда n_c=1.0, вертикальды және горизонтальды жүктемелер жеңіл және орташа жұмыс режиміндегі екі краннан болса n_c=0.85.

n=1.1 – жүктемеге сенімділік коэффициенті;

- орташа тіректегі қосылған кранасты арқалығының Д реакциясының әсер сызығының ординаталар суммасы (12-суретін қараңыз);

G_n.б. - кранасты конструкцияның меншікті массасы. Ориентировочно, кранасты арқалығының аралығына байланысты (6...30м) 1м кранасты конструкциясының салмағы кран жүк көтергіштігі 5…, 15…, 20….50; және 50-ден көп болғанда сәйкесінше 2-6; 6-12 кН/м болып қабылдануы мүмкін.

В₂ және К өлшемдері 1 қосымшада [1] 530б. келтірілген.

Д_макс және Д_мин қысымдары е_кр эксцентриицитетімен колоннаның кранасты бөліктері қиылысының ауырлық центріне қатысты анықталады (12-сурет).

h_Н биіктігінде колоннаға

М_{макс(мин)}=Д_{макс(мин)}*е_кр (4.8)

тең иілетін момент беріледі.

Есепте көлденең раманың М кран моментімен және Д вертикальды қысымымен жүктелуінің 2 схемасы көрсетіледі (12-сурет).

Вертикальды қысымнан басқа көлденең рамаға нормативті мәні формула бойынша анықталатын кран арбасының көлденең (цехке қатысты) тежелуінің горизонтальды күші әсер етеді:

(4.9.)

Мұндағы, f - арбаның тежелуі кезіндегі үйкеліс коэффициенті, 0,1-ге тең жүктің иілгіш ілмесі кезінде;

n₀¹/n¹ – тежегіш дөңгелектер санының арбаның жалпы дөңгелектер санына қатынасы, әдетте n₀¹/n¹ =0,5.

Көлденең тежелу күші ғимарат қаңқасына бір жағымен (сол немесе оң) кран көпірі дөңгелектерімен беріледі және ғимараттың іш жағына немесе сырт жағына бағытталуы мүмкін.

Осыны есептей отырып, бір дөңгелектің кранасты арқалығына горизонтальды қысымы мынаған тең:

Т_к=Т_non^Н/n₀ (4.10)

Мұнда, n₀ – кранның бір жағындағы дөңгелектер саны.

Рамаға сол немесе оң колоннаға екі жақындатылған краннан берілетін тежеуші күштің есептік мәні мынаған тең:

(4.11)

Мұнда, - (4.7) формуласындағы өлшемдер.

Т_макс күші колоннаға кранасты арқалығының жоғарғы белдеу деңгейінде қойылады.

Есепте көлденең раманың Т_макс күшімен жүктелудің екі схемасы ескеріледі, (4 и 4^* схемалары, 13-сурет) ([12]187б.6.7-кесте (5,6)). Т_макс күшінің бағыты цехтың ішіне немесе сыртына екені ± белгілерінің (4.6 кестесін қараңыз) есебі нәтижесінен простановкамен ескеріледі.

а б

13-сурет. Крандардың көлденең тежелуі (а-күш сол бағанада; б-күш оң бағанада).

Осылайша, көлденең раманың тұрақты және уақытша жүктемелермен жүктелудің 8 схемасы бар (14-сурет) ([12]186б.6.7-кесте (1,2)).

а б

14-сурет. а-беларқадағы тұрақты жүктеме; б-беларқадағы уақытша (қар) жүктемесі.

Дата добавления: 2015-07-15